[发明专利]采用浸泡式蒸发冷却的电机及其结构优化方法

权利要求书

1.采用浸泡式蒸发冷却的电机的结构优化方法，其特征在于，包括以下步骤：

以相同电压等级和容量的风冷式电机为比照基准，将定子主绝缘层的厚度相应地减少50～60％，并将定子电流密度相应地增大2～2.5倍；

以满足国家标准的电机安全规范为条件，在上述定子主绝缘层厚度和定子电流密度的基础上，根据各参数不同取值的组合计算结果，获得采用浸泡式蒸发冷却的电机的各部件结构的最小形状数据；

所述各参数包括气隙磁通密度、定子绕组的匝数、定子和转子的内径和外径以及定子槽和转子槽的高度和宽度。

2.根据权利要求1所述的采用浸泡式蒸发冷却的电机的结构优化方法，其特征在于，在所述组合计算中，以下各参数的选择规则为：

定子与转子之间的气隙不变；

定子铁心的内径和外径分别按照减小20～30％进行选择；

转子铁心的内径不变；

所述减小20～30％的比对基准为相同电压等级和容量的风冷式电机。

3.根据权利要求2所述的采用浸泡式蒸发冷却的电机的结构优化方法，其特征在于，在所述组合计算中，

定子槽的槽宽按照增加25～40％进行选择，槽高按照减小40～60％进行选择；

所述增加25～40％和减小40～60％的比对基准为相同电压等级和容量的风冷式电机。

4.根据权利要求3所述的采用浸泡式蒸发冷却的电机的结构优化方法，其特征在于，在所述组合计算中，

转子导条及转子槽的纵向截面积按照增大5.0～15％进行选择；

所述增大5.0～15％的比对基准为相同电压等级和容量的风冷式电机。

5.根据权利要求4所述的采用浸泡式蒸发冷却的电机的结构优化方法，其特征在于，所述电机的电压等级为10千伏、容量为1120～1800千瓦，在所述组合计算中，以下各参数的选择规则为：

定子铁心的外径减小24.5％、定子铁心的内径减小21.5％、定子线圈的匝间绝缘厚度为0.1～0.3mm，定子槽的槽宽增加30％，槽高减小48.5％、转子导条及转子槽的截面积增大8.8％；

上述参数增加或减少的比对基准为相同电压等级和容量的风冷式电机。

6.采用浸泡式蒸发冷却的电机，包括转子和环设在所述转子上的定子，所述定子密封设置在定子密封腔体内，所述定子密封腔体内充注有蒸发冷却介质，所述定子上的每个定子槽内沿径向依次设置有两个线圈边，每个所述线圈边的铜导体均包裹有匝间绝缘，所述匝间绝缘外包裹有定子主绝缘层，其特征在于，

以相同电压等级和容量的风冷式电机为比照基准，所述定子主绝缘层的厚度减少50～60％；所述定子与所述转子之间的气隙不变；所述定子的铁心内径和外径均减小20～30％；所述定子槽的槽宽增加25～40％，槽高减小40～60％；所述转子的铁心内径不变；所述转子的转子导条的纵向截面积增大5.0～15％。

7.根据权利要求6所述的采用浸泡式蒸发冷却的电机，其特征在于，每一个所述定子槽内的两个所述线圈边平均划分为上、下两层布置，且上、下层之间设有层间绝缘。

8.根据权利要求7所述的采用浸泡式蒸发冷却的电机，其特征在于，所述匝间绝缘的厚度为0.1～0.3mm。